Источники питания сварочной дуги

Сварочные источники питания должны иметь электрическую характеристику (т. е. зависимую связь между током и напряжением) с учетом статической характеристики дуги для каждого конкретного способа сварки.

Электрической характеристикой источника питания сварочной дуги, или внешней характеристикой источника питания, называется графически изображенная зависимость между напряжением на клеммах источника питания и сварочным током. Источники питания могут иметь следующие внешние характеристики:

1. Крупнопадающую.
2. Пологопадающую.
3. Жесткую.
4. Возрастающую.

Для ручной дуговой сварки наилучшая характеристика источника - крутопадающая, которая обеспечивает незначительное изменение сварочного тока при постоянных изменениях длины дуги в процессе сварки, которые требуют постоянно изменять напряжение на дуге. Длина дуги меняется в связи с отделением капель электрода в ванну, а увеличивающаяся длина дуги образует повышенное сопротивление дуги, для преодоления которого (чтобы не погасла дуга) требуется мгновенно увеличивать напряжение - в этом и заключается отзывчивость характеристики источника тока для поддержания стабильного горения дуги. При укорачивании дуги напряжение ей требуется меньшее, но должно ускоряться плавление электрода, восстанавливая нормальную длину дуги. Это ускорение достигается за счет мгновенного увеличения тока.

Пологопадающая, а также жесткая и возрастающая внешние электрические характеристики источников питания обеспечивают значительное изменение величины сварочного тока при изменении длины дуги, а это вызывает быстрое увеличение или уменьшение скорости плавления электродной проволоки.

Происходит быстрое саморегулирование дуги при повышенных плотностях тока без большого изменения напряжения.

Чем сильнее изменяется ток в дуге, тем быстрее восстанавливается прежняя длина дуги и выше ее стабильность горения, но это на средних и повышенных и высоких плотностях тока - 30-50 А/мм² и 60-200 А/мм². Большие плотности тока в сочетании с жесткой характеристикой источника тока дуги при постоянной подаче обеспечивает стабильность процесса сварки голой проволокой с газовой защитой и даже без нее.

Требуемая электрическая характеристика источника питания дуги (графическая форма кривой) обеспечивается конструкцией при изготовлении источника, и в процессе сварки форма ее не изменяется. Колебания режима сварки, происходящие вследствие изменения длины дуги, обусловлены только изменением статической характеристики дуги.

Важное значение имеют динамические свойства источника питания - это быстрота восстановления напряжения от нулевого значения в момент короткого замыкания до напряжения повторного зажигания дуги. Динамические свойства зависят от индуктивности источника питания. Чем индуктивность выше, тем выше динамические свойства, при которых существует спокойный перенос электродного металла и малое разбрызгивание. Все это происходит под воздействием свойств внешней характеристики дуги и динамичности электрической системы.

Устойчивое горение дуги в диапазоне малых токов достигается в источниках с повышенным напряжением холостого хода.

При регулировании тока на источнике питания кривая внешней характеристики будет занимать разные положения - соответственно режиму, но параллельные друг другу. Длина дуги одинаковая, но на разных режимах.

Падающая внешняя характеристика обеспечивает устойчивое горение плавящихся и неплавящихся (вольфрамовых и др.) электродов.

Для сварки под флюсом необходима пологопадающая характеристика, для сварки механизированной (голой проволокой) - жесткая или возрастающая внешняя характеристика источника питания.

Источники питания выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТов 95-69; 7012-69; 13821-68, которыми установлены различные требования, как технические, так и по безопасности.

В настоящее время промышленность России выпускает большое количество различных источников питания дуги постоянным и переменным током.

Саморегулирование дуги Сварочные работы Требования к источникам питания дуги